高压旋喷桩试验段总结 - 图文

K0+600~K0+623段高压旋喷桩试验施工总结

一、试验项目名称：高压旋喷桩

二、地点 （桩号）：外围堰K0+600~K0+623

三、试 验 时 间 ：2010年5月11日~2010年5月13日。 四、试 验 目 的 ：

高压旋喷桩根据注浆管类型分为单管法、双管法、三管法等，本工程采用双管法注浆。由于不同的地质条件旋喷桩施工时采用的高压泵压力、喷头提升速度、喷头直径、水灰比、以及旋转速度都将影响成桩质量，为了使本工程外围堰防渗止水效果更好，施工工艺更合理，在大面积旋喷桩施工前进行K0+600~K0+623试验段施工，以选取更合理的施工控制指标。

现场试验的目的主要是确定成桩直径或定向喷射距离、喷射的技术参数（提升速度、旋转速度）、水泥浆配合比以及加固体的强度和渗透系数。并在施工工艺上总结经验指导大面积施工。

五、主要参加人员

1、施工单位：白茹根（项目副经理）、黄孟春（技术负责人）、温国达（质检工程师）、甘海平（试验工程师）、周斌（测量工程师）、林振顺（施工员）。

2、监理单位：陈怡福（总监）、谷鼎新（专监）、王朝辉（专监）、黄明华（现场监理员）。 六、施工前的准备

（1）施工条件

根据施工图纸，高压旋喷桩地端进入不透水层以下2米。根据地质图，高压旋喷桩底部以上2米主要为淤泥混砂层，-9m~+0m高程为回填砂，+0m~+4m高程为袋装砂。本试验段高压旋喷桩底高程为-10.5m。

本工程外围堰K0+400~K0+666袋装砂已经施工到+4.0高程，场地已经平整，挖好排浆沟，设置回浆池，已经具备高压旋喷桩施工条件。我项目部已经根据设计资料绘制K0+600~K0+623段旋喷桩布桩图，并注明桩位编号（GY01~GY28）及施工说明，对施工人员进行技术交底、安全交底和培训，施工记录所用的表各种表格已确定并符合规范要求。

（2）施工机械配备和材料准备情况

本试验段防渗帷幕施工钻机采用XPZ-600型双重管高压旋喷桩机，BWT100/30高压注浆

泵机。高压旋喷桩采用厦门同安路桥水泥厂生产的鹭牌P.C32.5R水泥，已经进场200t，并在监理的见证下取样送检，检测结果符合要求。施工用水使用饮用水，符合要求。

（3）本试验段采用施工参数参考值 a、喷嘴直径

高压旋泵喷嘴直径在2~4mm之间，经研究发现在高压泵压力相同的条件下，喷嘴直径约大桩径越大。但是施工速度会减慢，桩身强度也会相应降低，高压系统的机械、软管的密封性能也需要相应提高，因此根据试验研究结果（详见《地基处理手册》第10章）喷嘴采用2.5mm较为合理。泥浆泵和空压机喷嘴直径对成桩质量影响较小，根据经验泥浆泵喷嘴直径选取8~9mm和空压机喷嘴直径取1~3mm。根据我项目部选用的机械，泥浆泵喷嘴直径选取8mm,空压机喷嘴直径取3mm。

b、空压机压力

研究和经验表明空压机压力对高压旋喷桩成桩影响相对较小，因此空压机压力施工方可根据机械实际情况选取，本试验段选用W-3.2/7型空气压缩机，空压机压力选取0.7Mpa。

c、需要通过试验确定的参数

制约高压旋喷桩的主要因素有高压泵压力、水泥浆的水灰比、钻机的提升速度和转速，将通过试验段确定。高压喷射灌浆属于隐蔽性工程施工，只有选择合适的工艺参数，才能保证施工质量，因此根据本工程的实际地质情况，拟采用如下工艺参数进行试验段施工，选取合适的施工参数： 1高压水泥浆 ○

压力20～40MPa，流量Q=70－100L/min。 2浆液比重 ○

浆液采用P.C32.5级复合硅酸盐水泥搅制，浆液比重1.45～1.5。 3提升速度 ○

旋喷提升速度为15～18 cm/min。 4旋转速度 ○

旋转速度为12～20n/min。 七、工程施工情况

1、施工工艺流程

场地平整→测量放样→钻机就位→引孔(扩孔)到设计标高→封堵垂向喷嘴→搅浆→由下向上旋喷作业到设计顶高程→冲洗→移位。

2、施工顺序

工程大面积施工前，选取K0+600~K0+623段进行，先打试桩23米，了解施工工艺及旋喷效果，最后确定施工参数，再进行旋喷桩的施工，施工时，为确保旋喷桩接头效果，宜采用跳打法分两序施工，先施工第Ⅰ桩，再施工第Ⅱ桩。

3、钻机就位

钻机安放在设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差不得大于50mm。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差1%以内，钻机就位后，必须做水平校正，使钻杆轴线垂直对准孔位，并固定好桩机。

4、造孔

钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法可根据地层条件、加固深度和机具设备等条件确定。成孔后，校验孔位、孔深及垂直度是否符合规范要求。（孔位纵横向偏差不大于50mm、孔深不小于设计深度、垂直度偏差不大于1%）。

5、下注浆管

成孔合格后即可下入注浆管到预定深度。在下管之前，必须进行地面试喷，检验喷射装置及气、浆发生装置是否正常。经现场质检人员检查认可后方可进行高喷灌浆施工，喷射过程中如遇特殊情况，如浆压过高或喷嘴堵塞等，应将喷射管提出地面进行处理，处理好后再进行施工。

6、喷射注浆作业

将注浆管下到预定深度后，检验喷射方向、摆动角度，进行底下试喷，一切正常后即可自下而上进行喷射作业。高压旋喷桩水灰比一般在1：1~1.5：1之间，根据试验段施工，本工程采用1：1。施工过程中，必须时刻注意检查浆液初凝时间、提升速度、旋摆速度等参数，并随时做好记录，如遇故障及时排除。

喷射过程中，值班技术人员应随时检查各环节的运行情况，并根据具体情况采取下列措施： ①接、卸换管要快，防止塌孔和堵嘴； ②喷射因故障中断，应酌情处理:

a、因机械故障，要尽力缩短中断时间，及早恢复灌浆； b、如中断时间超过1小时，要采取补救措施；

c、恢复喷射时，喷射管要多下0.3m，保证凝结体的连续性。

喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直到浆面不再下沉为止，保证高喷防渗墙固结后墙顶标高，回灌浆液一般采用邻孔高喷冒浆静压充填。

7、冲洗器具

喷射作业完成后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。每一孔的高压喷射注浆完成后，应及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块，堵塞输浆管路和喷嘴，影响下一孔的施工。

8、移动机具

将钻机等机具移到新孔位上。 八、特殊情况的处理

根据旋喷桩施工工艺特点及场区内工程地质情况，为保证旋喷桩施工质量，针对施工中可能出现的问题进行分析并提出预防措施及处理方法。 8.1固结体强度不均匀、缩颈 8.1.1产生原因

⑴喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。 ⑵喷浆设备出现故障中断施工。

⑶拔管速度、旋转速度及注浆量适配不当，造成桩身直径大小不均匀，浆液有多有少。 ⑷喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。

⑸穿过较硬的粘性土，产生颈缩。 8.1.2预防措施及处理方法

⑴根据设计要求和地质条件,选用不同的喷浆方法和机具。

⑵喷浆前,先进行压浆压气试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行.配浆时必须用筛过滤。

⑶根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量。

⑷对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩大桩径办法。

⑸控制浆液的水灰比及稠度。

⑹严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。 8.2压力上不去 8.2.1产生原因

⑴安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。 ⑵泵阀损坏，油管破裂漏油。

⑶安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏。 ⑵ 塞油泵调压过低。 8.2.2预防措施及处理方法

应停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止。

8.3压力骤然上升 8.3.1产生原因

⑴喷嘴堵塞。

⑵高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路。 ⑶泵体或出浆管路有堵塞。 8.3.2预防措施及处理方法

⑴应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞将钻杆提升，用铜疏通。 ⑵其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷。 8.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆 8.4.1产生原因

⑴遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超标。

⑵注浆量与实际需要量相差较多。

⑶地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆液所致。 8.4.2预防措施及处理方法

⑴放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点。 ⑵喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直倾斜度探制在0.3%以内。

⑶利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆。

⑷控制水泥浆液配合比。

⑸针对冒浆的现象则采取在浆液中参加适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续旋喷。

⑹针对冒浆量过大的现象则采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴孔径、加快提升和旋转速度。

8.5固结体顶部下凹 8.5.1产生原因

在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水特性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴。其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异。

8.5.2预防措施及处理方法

旋喷长度比设计长0.3～1.0米，或在旋喷桩施工完毕，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液，或在旋喷注浆完成后，在固体的顶部0.5～1.0m范围内再钻进0.5～1.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强。 九、 质量检验

待高压旋喷桩凝固具有一定强度后，即对K0+600~K0+623段进行开挖检查固结体垂直度和固结形状，检查施工质量。根据现场开挖表示，在30Ma压力值可使在砂层中成桩直径达到1米以上，符合设计要求。

根据设计要求，本工程设计防渗系数K=n×10-6cm/s(n=1-9),固结体抗压强度R28不小于3Mpa。5月18日我项目部委托“厦门市捷航建筑工程质量检测有限公司”对高压旋喷桩进行钻孔取芯实验。

高压旋喷桩取芯

高压旋喷桩芯样

注水实验

十、试验结论

通过K0+600~K0+623试验段施工情况，确定了本工程高压旋喷桩施工主要施工参数： 泵压：30Mpa 钻杆升速：15㎝/min 钻杆转速：20r/min 水灰比：1:1

2010年6月1日

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